一种无序固溶材料的建模方法技术

本发明专利技术涉及一种无序固溶材料建模方法，相对于现有的SQS和SAE方法，进一步简化了晶体结构的定义和团簇等价性的判断方法，通过引入距离表计算减少对距离计算所需要耗费的时间，提出只更新部分团簇的优化算法，并可在结构优化以后输出多个候选结构。

A Modeling Method for Disordered Solid Solution Materials

【技术实现步骤摘要】
一种无序固溶材料的建模方法
本专利技术涉及一种材料的建模方法，特别涉及一种无序固溶材料的建模方法。
技术介绍
高性能合金材料是高端制造业强国战略的物质基础，也是高新技术发展的先导。随着材料使役条件愈发苛刻，对材料性能的要求也越来越高。高性能合金材料通常是添加多个元素共同合金化来实现。为降低合金化元素添加的盲目性和复杂性，合金成分设计对于研发高性能复杂合金材料至关重要，是实现新材料研发由经验指导实验的传统模式向理论预测、实验验证的新模式转变的关键环节。随着科技的深入发展，固溶体在材料的制备及改性研究方面越来越广泛，利用固溶体理论可有效指导新材料的开发和利用。无序固溶材料是溶质原子随机分布在溶剂晶体点阵的任意位置的固溶体。使用超胞法进行无序固溶材料的建模，目前现有的技术方案有两种，一种是特殊准随机结构(SpecialQuasiRandomstructure,SQS)方法，一种是相似原子环境(SimilarAtomicEnvironment，SAE)方法。SQS方法最早由Zunger、魏苏淮等人提出，论文发表于Phys.Rev.Lett.65(3),353,1990,广泛应用于合金等材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无序固溶材料的建模方法，该建模方法包括构建晶胞输入文件的步骤，其特征在于：所述晶胞输入文件包含：晶胞参数、代表性原子的Wyckoff位置符号，代表性原子的分数坐标以及所述无序固溶材料中不同元素在该Wyckoff位置上的比例分布信息。

【技术特征摘要】
1.一种无序固溶材料的建模方法，该建模方法包括构建晶胞输入文件的步骤，其特征在于：所述晶胞输入文件包含：晶胞参数、代表性原子的Wyckoff位置符号，代表性原子的分数坐标以及所述无序固溶材料中不同元素在该Wyckoff位置上的比例分布信息。2.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于：所述晶胞输入文件还包括晶体空间群序号或晶体空间群符号信息。3.根据权利要求1或2所述的建模方法，其特征在于：该建模方法包括以比较距离算法判断团簇等价性的步骤：对于二元格点团簇与当且仅当i1＝i’1，i2＝i’2,且原子之间的距离满足认为两个格点团簇等价；对于三元格点团簇与当且仅当i1＝i’1，i2＝i’2,i3＝i’3,且三个原子的两两之间的距离满足认为两个三元格点团簇等价；对于四元格点团簇与当且仅当i1＝i’1,i2＝i’2,i3＝i’3,i4＝i’4,且四个原子的两两之间的距离满足认为两个四元格点团簇等价；其中，pi,j为晶胞内的任意一个格点，表示为第i个Wyckoff位置中的第j个格点；表示格点与格点组成的格点团簇，以及表示的含义与表示的含义同理；表示格点和之间的距离，上述其他d参数的含义同理；δ是一个事先给定的允许误差。4.根据权利要求1-3任一所述的建模方法，其特征在于：该建模方法包括引入N*N的二维列表的步骤，该二维列表保存有预算的超胞中任意两个原子之间距离，其中，N为超胞中原子个数；以及查询该二维列表以获取两原子之间距离的步骤。5.根据权利要求1-3任一所述的建模方法，其特征在于：该建模方法包括引入邻居表的步骤：对于二元格点团簇，对体系中的格点设定针对二元格点团簇的邻居表，存储所有与该格点距离小于等于rc2的格点的序号；对于三元格点团簇，对体系中的格点设定针对三元格点团簇的邻居表，存储所有与该格点距离小于等于rc3的格点的序号；对于四元格点团簇，对体系中的格点设定针对四元格点团簇的邻居表，存储所有与该格点距离小于等于rc4的格点的序号；其中，rc2为二元格点团簇的截断半径，rc3为三元格点团簇的截断半径,rc4为四元格点团簇的截断半径。6.根据权利要求1-5任一所述的建模方法，其特征在于：还...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋海峰，高兴誉，赵亚帆，林德烨，方俊，刘海风，
申请(专利权)人：北京应用物理与计算数学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11